CN101464540A - 混合集成单纤三向器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种混合集成单纤三向器，包括：一衬底(100)；一粗波分复用阵列波导光栅(11)，一第一输入波导(10)，一第一输出波导(12)，一第二输出波导(14)，一第二输入波导(13)，一激光器(15)，一第一监视面探测器(16)，一第二监视面探测器(17)。本发明提出的混合集成单纤三向器简化了制作工艺，节约成本，制作的三向器可用于低成本EPON或GPON光网中。
Description
技术领域
本发明涉及光纤到户用户端光收发器，是一种混合集成单纤三向器。本发明可应用于光纤接入网。
背景技术
光纤到户(FTTH)是目前国际上公认的“最后一公里”高速、宽带到户的最理想解决方案，是国内外光通信领域最具发展潜力和市场前景的热点研究开发项目。
目前，基于以太无源光网(EPON)和千兆无源光网(GPON)的FTTH技术方案为多数专家所认可。关于EPON和GPON技术规范中，IEEE802.3ah和ITU-T G984.2采用1310nm、1490nm、1550nm三波长分配方案。其中1490nm用于语音、数据和IP视频信号的下传；1550nm用于模拟视频信号下传；1310nm专门用于数据和IP视频信号的上传。关于三波长Triplexer，目前可商用的有分立器件的立体紧凑型封装形式，该方案有聚焦透镜、TFF滤波器、激光器和探测器多个分立元构成，需大量人工组装时间，且单独封装分立器件成本较高；另一种方法是基于PLC平台，通过倒装焊技术，将TFF、PD和LD混合集成，该方法采用需在硅衬底上开槽、组装TFF，且需采用波导型探测器，组装工艺难度较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种混合集成单纤三向器，具有工艺简单、低成本和混合集成的优点。本发明的关键在于采用粗波分复用绝缘层上硅阵列波导光栅，并将输出波导末端抛光为45度角，有利于面探测器与阵列波导光栅的混合集成。
具体的，本发明提出的混合集成单纤三向器，包括：
一衬底100；
一粗波分复用阵列波导光栅11，该阵列波导光栅11制作在衬底100的上面；
一第一输入波导10，该第一输入波导10制作在衬底100上，该第一输入波导10在阵列波导光栅11的一侧；
一第一输出波导12，该输出波导12制作在衬底100上，位于阵列波导光栅11的另一侧；
一第二输出波导14，该输出波导14制作在衬底100上，与第一输出波导12位于阵列波导光栅同一侧；
一第二输入波导13，该第二输入波导13制作在衬底100上，其一端与阵列波导光栅11相连；
第一输出波导12、第二输出波导14和第二输入波导13同处于阵列波导光栅11的同一侧，与阵列波导光栅11的三条输出波导相连；
一激光器15，该激光器15混合集成在衬底100上，该激光器15的输出端与第二输入波导13的一端相连接；
一第一监视面探测器16，该监视探测器16混合集成在第一输出波导12上，该监视探测器16的接收窗口与第一输出波导12的末端上侧相连接；
一第二监视面探测器17，该监视探测器17混合集成在第二输出波导14上，该监视探测器17的接收窗口与第二输出波导14的末端上侧相连接。
进一步，所述第一输出波导12的末端抛光为45度角。
进一步，所述第二输出波导14的末端抛光为45度角。
进一步，所述监视探测器16的接收窗口与所述第一输出波导12的末端上侧通过45度反射相连接。
进一步，所述监视探测器17的接收窗口与所述第二输出波导14的末端上侧通过45度反射相连接。
进一步，，所述第一输入波导10为公用波导，其下传信号波长为1490nm和1550nm，上传信号波长为1310nm。
进一步，所述阵列波导光栅11有一条输入波导和三条输出波导，输入波导与第一输入波导10相连，中间输出波导与第二输入波导13相连，另外二条输出波导分别与第一输出波导12、第二输出波导14相连；阵列波导光栅11正向工作用于1490nm和1550nm下行波长的分波，输出到第一输出波导12和第二输出波导14，逆向工作用于1310nm上行波长的上传，通过中间输出波导逆向上传到第一输入波导10；三个波长工作于阵列波导光栅11三个不同的衍射级数。
进一步，所述第一输出波导12和第二输出波导14可传输1490nm或1550nm下行波长。
进一步，所述衬底100的材料是绝缘层上硅，其中上层硅厚度在2μm到11μm之间，刻蚀波导的宽度和深度符合波导的单模条件。
本发明采用阵列波导光栅代替TFF，通过输出波导末端45度抛光，在波导上侧组装探测器，大大降低了混合集成工艺难度，降低了三向器成本。制作的三向器可用于EPON或GPON光网中，传输速率最高可达2.5Gb/s。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
参照图1，在绝缘层上硅(SOI)衬底100上干法刻蚀制作三输出波长阵列波导光栅11、第一输入波导10、第一输出波导12、第二输出波导14和第二输入波导13，其中SOI上层硅厚度为5μm，所涉及的各波导厚度为5μm，刻蚀波导的宽度为4μm，深度为2μm。。
抛光第一输出波导12和第二输出波导14末端成45度角，用来将输出光反射到波导上侧；在SOI衬底100上混合集成激光器15，激光器15功能是发射1310nm波长信号，上传用户数字和语音信号，其调制备速率为1.25Gbps；在第一输出波导12和第二输出波导14上侧混合集成面探测器16、面探测器17，面探测器16和面探测器17的功能是接收1490nm数字、语音信号和1550nm模拟视频信号，数字探测器的接收速率为1.25Gbps。采用波导上侧集成面探测器的方法，避免使用波导型探测器精确对准工艺，增大了制备容差。
其中第一输入波导10位于阵列波导光栅11的左侧，第一输出波导12、第二输入波导13、第二输出波导14分别位于阵列波导光栅11的右侧，阵列波导光栅11的输入波导与第一输入波导10相连，中间输出波导与第二输入波导13相连，两侧输出波导与第一输出波导12、第二输出波导14相连；
第一输出波导12末端上侧通过45度角与面探测器16连接；第二输出波导14末端上侧通过45度角与面探测器17连接。第一输出波导12和第二输出波导14分别传输1490nm和1550nm波长信号。
第一输入波导10为公用波导，第一输入波导10和阵列波导光栅11的输入端相连，功能为进行下传波长1490nm、1550nm的和上传波长为1310nm的双向传输任务。
其中阵列波导光栅11功能为：正向工作可进行1490nm和1550nm下行波长的分波，输出到第一输出波导12和第二输出波导14，逆向工作可用于1310nm上行波长的上传。阵列波导光栅11输入波导与第一输入波导10相连，输出波导有三条，中间输出波导可传输1310nm波长信号，两侧输出波导可输出1490nm和1550nm波长信号；分别与第一输出波导12和第二输出波导14相连，用于下传1490nm和1550nm波长信号；与第二输入波导13相连的输出端口用于上传1310nm波长信号，三个波长工作于阵列波导光栅11三个不同的衍射级数。
采用阵列波导光栅11将1490nm、1550nm信号的分波和1310nm信号上传同时完成，取代了常用的两次分波的1490nm和1550nm滤波片，减少了三向器集成元件数和耦合次数，结构更紧凑，采用波导45度抛光反射光信号，面探测器就可提取光信号，使集成对准容差增大，简化了制作工艺，节约成本。制作的三向器可用于低成本EPON或GPON光网中。
至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。
Claims (9)
1.一种混合集成单纤三向器，其特征在于，包括：
一衬底(100)；
一粗波分复用阵列波导光栅(11)，该阵列波导光栅(11)制作在衬底(100)的上面；
一第一输入波导(10)，该第一输入波导(10)制作在衬底(100)上，该第一输入波导(10)在阵列波导光栅(11)的一侧；
一第一输出波导(12)，该输出波导(12)制作在衬底(100)上，位于阵列波导光栅(11)的另一侧；
一第二输出波导(14)，该输出波导(14)制作在衬底(100)上，与第一输出波导(12)位于阵列波导光栅同一侧；
一第二输入波导(13)，该第二输入波导(13)制作在衬底(100)上，其一端与阵列波导光栅(11)相连；
第一输出波导(12)、第二输出波导(14)和第二输入波导(13)同处于阵列波导光栅(11)的同一侧，与阵列波导光栅(11)的三条输出波导相连；
一激光器(15)，该激光器(15)混合集成在衬底(100)上，该激光器(15)的输出端与第二输入波导(13)的一端相连接；
一第一监视面探测器(16)，该监视探测器(16)混合集成在第一输出波导(12)上，该监视探测器(16)的接收窗口与第一输出波导(12)的末端上侧相连接；
一第二监视面探测器(17)，该监视探测器(17)混合集成在第二输出波导(14)上，该监视探测器(17)的接收窗口与第二输出波导(14)的末端上侧相连接。
2.根据权利要求1所述的混合集成单纤三向器，其特征在于，所述第一输出波导(12)的末端抛光为45度角。
3.根据权利要求1所述的混合集成单纤三向器，其特征在于，所述第二输出波导(14)的末端抛光为45度角。
4.根据权利要求1所述的混合集成单纤三向器，其特征在于，所述监视探测器(16)的接收窗口与所述第一输出波导(12)的末端上侧通过45度反射相连接。
5.根据权利要求1所述的混合集成单纤三向器，其特征在于，所述监视探测器(17)的接收窗口与所述第二输出波导(14)的末端上侧通过45度反射相连接。
6.根据权利要求1所述的混合集成单纤三向器，其特征在于，所述第一输入波导(10)为公用波导，其下传信号波长为1490nm和1550nm，上传信号波长为1310nm。
7.根据权利要求1所述的混合集成单纤三向器，其特征在于，所述阵列波导光栅(11)有一条输入波导和三条输出波导，输入波导与第一输入波导(10)相连，中间输出波导与第二输入波导(13)相连，另外二条输出波导分别与第一输出波导(12)、第二输出波导(14)相连；阵列波导光栅(11)正向工作用于1490nm和1550nm下行波长的分波，输出到第一输出波导(12)和第二输出波导(14)，逆向工作用于1310nm上行波长的上传，通过中间输出波导逆向上传到第一输入波导(10)；三个波长工作于阵列波导光栅(11)三个不同的衍射级数。
8.根据权利要求1所述的混合集成单纤三向器，其特征在于，所述第一输出波导(12)和第二输出波导(14)可传输1490nm或1550nm下行波长。
9.根据权利要求1所述的混合集成单纤三向器，其特征在于，所述衬底(100)的材料是绝缘层上硅，其中上层硅厚度在2μm到11μm之间，刻蚀波导的宽度和深度符合波导的单模条件。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102062911A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-05-18 | 成都锐华光电技术有限责任公司 | 一种gpon模块基本单元和其制造方法 |
| CN102062910A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-05-18 | 成都锐华光电技术有限责任公司 | 一种gpon模块基本单元和其制造方法 |
| CN102540365A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-07-04 | 中国科学院微电子研究所 | 一种光学集成结构及其制作方法 |
| CN102879858A (zh) * | 2012-10-26 | 2013-01-16 | 江苏尚飞光电科技有限公司 | 具有光栅的单纤三向复用器 |
| CN105607191A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-05-25 | 中国科学院半导体研究所 | 时分波分复用无源光网络终端收发集成芯片的制作方法 |
| CN107991743A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-05-04 | 绍兴柯芯光电技术有限公司 | 一种集成plc平面波导型器件的光收发模块 |
| CN114927595A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-08-19 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种对输入模式不敏感的波导型高响应探测器 |
| CN115508954A (zh) * | 2021-06-23 | 2022-12-23 | 华为技术有限公司 | 一种光收发组件 |
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102062911A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-05-18 | 成都锐华光电技术有限责任公司 | 一种gpon模块基本单元和其制造方法 |
| CN102062910A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-05-18 | 成都锐华光电技术有限责任公司 | 一种gpon模块基本单元和其制造方法 |
| CN102062910B (zh) * | 2011-01-18 | 2013-05-15 | 成都锐华光电技术有限责任公司 | 一种gpon模块基本单元和其制造方法 |
| CN102540365A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-07-04 | 中国科学院微电子研究所 | 一种光学集成结构及其制作方法 |
| CN102540365B (zh) * | 2011-12-14 | 2014-01-29 | 中国科学院微电子研究所 | 一种光学集成结构及其制作方法 |
| CN102879858A (zh) * | 2012-10-26 | 2013-01-16 | 江苏尚飞光电科技有限公司 | 具有光栅的单纤三向复用器 |
| CN102879858B (zh) * | 2012-10-26 | 2015-05-13 | 江苏尚飞光电科技有限公司 | 具有光栅的单纤三向复用器 |
| CN105607191A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-05-25 | 中国科学院半导体研究所 | 时分波分复用无源光网络终端收发集成芯片的制作方法 |
| CN107991743A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-05-04 | 绍兴柯芯光电技术有限公司 | 一种集成plc平面波导型器件的光收发模块 |
| CN115508954A (zh) * | 2021-06-23 | 2022-12-23 | 华为技术有限公司 | 一种光收发组件 |
| WO2022268131A1 (zh) * | 2021-06-23 | 2022-12-29 | 华为技术有限公司 | 一种光收发组件 |
| CN114927595A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-08-19 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种对输入模式不敏感的波导型高响应探测器 |
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